P là một lăng kính phản xạ 32 mặt. Chùm tia sáng từ nguồn S, đi qua gương bán trong
suốt G, phản chiếu ở p và b tới một gương lõm M1. Gương này tạo thành chùm tia phản xạ
song song. Chùm tia song song này phản xạ nhiều lần liên tiếp trên hai gương phẳng M2 và
M3 gần như song song nhau. Lần phản xạ sau cùng trên gương M2 thẳng góc với gương này
để tia sáng đi về theo đường cũ, ló ra khỏi ống chân không, phản xạ
trên lăng kính P và trên
gương bán trong suốt G tới kính nhắm. Nguyên tắc đo C giống như phương pháp trên.
Thí nghiệm này được tiến hành suốt năm 1930 cho tới gần nửa năm 1931 (khi Michelson
mất) với hàng trăm lần đo. Sau khi Michelson mất, Pease và Pearson tiếp tục công việc cho
tới năm 1933. Tính cả thảy 2885 lần đo đã được thực hiện trong một thời gian 3 năm với kết
quả là :
C = 299.774 ( 11 km / giây
Trị số đ
o được bởi các thí nghiệm của Michelson và các cộng sự viên đã khá chính xác.
Sau này, người ta còn thực hiện nhiều thí nghiệm bằng các phương pháp khác nhau, để cố
gắng đạt được các kết quả chính xác hơn nữa. Hiện nay chúng ta thừa nhận vận tốc của ánh
sáng trong chân không là:
C = 299.793 km / giây.
Với sai số nhỏ hơn 1 km / giây.
M
2
b
a
P
G
Kính nhaém
H
.5
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng cấu
tạo đường đi của vận tốc ánh sáng bằng bức
xạ nhiệt
Fizeau đã thực hiệ
n thí nghiệm như hình vẽ (đã đơn giản hóa).
Nguồn sáng S đặt ở tiêu điểm của thấu kính L1, do đó ta có chùm tia sáng song song
chiếu thẳng góc tới màn chắn sáng D có hai khe hẹp. Hai chùm tia sáng qua hai khe này
được cho đi qua hai nhánh T1 và T2 của một ống chữ U chứa đầy nước. Vân giao thoa được
một thấu kính L2 làm hiện lên một màn E đặt ở vị trí mặt phẳng tiêu của nó.
Lúc đầu để nước trong ống chữ U đứ
ng yên, hệ thống vân giao thoa chiếm một vị trí nào
đó trên màn E. Cho nước trong ống chuyển động với vận tốc V, ta thấy hệ thống vân bị dời
chỗ, chứng tỏ có sự thay đổi về quang lộ đi qua các nhánh T1, T2 so với trường hợp nước
đứng yên.
Ban đầu người ta nghĩ rằng có thể giải thích hiện tượng bằng cách cộng vận tốc như
trường hợp âm thanh truyền trong không khí chuyển độ
ng. Như vậy, vớiĠ là vận tốc của
ánh sáng trong nước đứng yên (n là chiết suất của nước) thì trong trường hợp nước chuyển
T
1
(E)
S
S
s
s
1
H
.6
s
2
göông quay
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
động theo chiều như hình vẽ, vận tốc ánh sáng trong nhánh T1 làĠ, và trong nhánh T2 làĠ.
Thời gian để ánh sáng đi qua hai nhánh T1 và T2 lần lượt làĠ,Ġ, ( là chiều dài chung của
T1 và T2.
21
222
∆δ = c . ∆t
Ứng với sự biến thiên về bậc giao thoa là :
2
2nct v
p
c
δ
λ
λλ
∆∆
∆≤ = =
l
Nhưng trên thực tế, thí nghiệm cho thấy độ biến thiên của bậc giao thoa tại O khơng phải
là (p mà là một trị số (p’.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−∆=∆
2
'
1
1
n
pp
Nghĩa là hiện tượng xảy ra giống như vận tốc ánh sáng trong các nhánh T1 và T2 là :
, Oy // O
’
y
’
)
Theo cơ học cổ điển, ta có phép biến đổi Galiée
như sau :
t
’
= t
x
’
= x
y
’
= y (7.1)
z
’
= z - vt
Trong đó t là thời gian tuyệt đối, khơng tùy thuộc vào hệ qui chiếu S hay S’.
Nhưng theo thuyết tương đối của Einstein, ta có các phương trình biến đổi của các tọa độ
khơng gian và thời gian là :
x
’
= x
y
’
= y (7.2)
z
’
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
y = y
’
(7.3)
z =
2
''
1
β
−
−
vtz
t =Ġ đó là phép biến đổi Lorentz
Ta thấy, theo quan điểm tương đối của Einstein thì ý niệm về thời gian cũng có tính
tương đối: thời gian tùy thuộc vào hệ qui chiếu.
Xét một vật chuyển động theo phương Oz, có vận tốc u’ đối với hệ qui chiếu S’, và có
vận tốc u đối với hệ qui chiếu S.
β
+
=
+
hay :
u =
'
'
'
'
1.
dz
v
dt
dz
cdt
β
+
+
u =
'
'
2
1
uv
v
u
c
v
nn
+−
Nếu xét chùm tia truyền qua nhánh T2, ta có : v = -V, u’ =Ġ. Suy ra u (Ġ. Phù hợp với
thí nghiệm.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Chương VIII
BỨC XẠ NHIỆT
§§1. ĐỊNH NGHĨA.
R đươc tính ra Watt/m2.
* Hệ số phát xạ đơn sắc:
Bấy giờ ta xét các bức xạ có độ dài sóng ở trong khoảng ( và ( + d( (d( rất nhỏ). Năng
lượng (W( phát ra theo mọi phương bởi một diện tích ds trong một đơn vị thời gian mang
bởi các đơn sắc trên, thì tỉ lệ với diện tích ds và với d(. Do đó ta có thể viết:
(2.3)
R( được gọi là hệ số phát xạ đơn sắc ứng với độ
dài sóng ( và được tính ra Watt/m3
trong hệ thống đơn vị SI.
Năng lượng toàn phần phát ra trong một đơn vị thời gian bởi diện tích ds là :
dsdRWW .
0
∫∫
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
==
∞
λδδ
λλ
so với : (W = Rds
t
W
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n